临汾一中高三物理上学期第一次联考试卷（含解析）-人教版高三物理试题

-学年山西省忻州一中、长治二中、康杰中学、临汾一中高三（上）第一次联考物理试卷一、选择题（共12小题，每题4分．在每小题的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法B．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比C．“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法D．将实验和逻辑推理和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔2．在一条笔直的公路上，有a、b、c三辆汽车，它们同时经过同一路标开始计时，此后的v﹣t图象如图所示，下列判断正确的是（）A．在t1时刻a、b速度大小相等，方向相反B．0～t1时间内，a、b间距离在减小C．0～t1时间内，a位于b、c前面D．t1时刻以后，b位于a、c前面3．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连．平衡时细绳与竖直方向的夹角为37°，如图所示．已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，以下说法正确的是（）A．小球静止时弹簧的弹力大小为mgB．小球静止时细绳的拉力大小为mgC．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g4．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v﹣t图象如图乙所示，同v2=v1﹣at时人顶着杆沿水平地面运动的x﹣t图象如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法正确的是（）A．猴子在2s时的速度为0B．猴子在2s内做匀变速直线运动C．t=0时猴子的速度大小为8m/sD．猴子在2s内的加速度大小为4m/s25．如图所示，质量不同的甲乙两个小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（）A．两小球到达底端时速度大小相同B．两小球运动到底端的过程中重力做功相同C．两小球到达底端时动能相同D．两小球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率大于乙球重力做功的瞬时功率6．一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点现给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过后P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（）A．0 B．3mg C．2mg D．4mg7．如图虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带正电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．P点的电势高于Q点的电势B．该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小C．该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时小D．该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时小8．如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为（）A． B．C． D．9．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin（100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2：1．电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）A．原线圈中电流表的读数为1AB．原线圈中的输入功率为220WC．副线圈中电压表的读数为110VD．副线圈中输出交流电的周期为50s10．如图所示，在某一峡谷的两侧存在于水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A，B，C三处，不计空气阻力，A，C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（）A．落到A，B，C三处的石块落地速度方向相同B．落到A，B两处的石块落地速度方向相同C．落到B，C两处的石块落地速度大小可能相同D．落到C处的石块在空中运动的时间最长11．年6月20日上午，我国航天员王亚平在“天宫一号”上给全国中小学生上了一堂生动的物理课，并演示了测量物体质量的方法．假设“天宫一号”做的是匀速圆周运动，其运行周期为T1，轨道半径为r，线速度为v，地球自转周期为T2，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．航天员在“天宫一号”中不受任何力的作用B．“天宫一号”的向心加速度为C．每经过时间，“天宫一号”经过地面上同一位置的上空D．地球的质量为12．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等C．环从A处释放时，环的加速度为gD．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能二、实验题（本大题共两小题，共16分）13．为了探究“加速度与力、质量的关系”，在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图甲所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B，实验后进行数据处理．（1）为了测量弹簧秤的劲度系数，小明做了如下实验：在弹簧秤下端挂一个50g的钩码时，指针示数为L1=3.50cm；挂两个50g钩码时，指针示数为L2=5.10cm，g取9.8m/s2，该弹簧秤的劲度系数为N/m．（保留三位有效数字）（2）小明根据甲图的实验方案得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示，小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mAmB（填“大于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μAμB（填“大于”“等于”或“小于”）．（3）（多选）对于甲图所示的实验方案，下列说法正确的是A．若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，可以使乙图中的图线过原点OB．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体C．实验中重物P的质量必须远小于物体的质量D．实验中弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半．14．测定电源的电动势和内电阻的实验U﹣I如图1，回答下列问题：现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）E．电压表（0～15V）F．电流表（0～0.6A）G．电流（0～3A）（1）其中滑动变阻器应选，电流表应选．（填字母）（2）电路原理图（3）如图2是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．三、计算题（本题3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15．一物体做匀减速直线运动，在某段时间内通过的位移大小为x1，紧接着在相等的时间内叉通过的位移大小为x2，此时，物体仍然在运动．求再经过多少位移物体速度刚好减为零．16．如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a（不计重力）从y轴的点M（0，L）沿x轴的正方向射入磁场中．要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场，经过匀强电场后从x轴上的P点（图中未画出）离开，则：（1）该粒子射入磁场的初速度v1；（2）求该粒子在电场中运动的时间t和OP的距离．17．某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处，已知传送带总长为L=50m，正常运转的速度为v=4m/s．一次工人刚把M=10kg的货物放到传送带上的A处时停电了，为了不影响工作的进度，工人拿来一块m=5kg带有挂钩的木板，把货物放到木板上，通过定滑轮用绳子把木板拉上去．货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8．（物块与木板均可看做质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动，求工人所用拉力的最大值；（2）若工人用F=189N的恒定拉力把货物拉到处时来电了，工人随即撤去拉力，求此时货物与木板的速度大小；（3）来电后，还需要多长时间货物能到达B处？（不计传送带的加速时间）

-学年山西省忻州一中、长治二中、康杰中学、临汾一中高三（上）第一次联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每题4分．在每小题的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法B．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比C．“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法D．将实验和逻辑推理和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔【考点】物理学史．【分析】在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法．电场强度采用的是比值定义法，所定义的电场强度与电场力及试探电荷的电量无关；“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法【解答】解：A、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法．故A错误；B、电场强度采用的是比值定义法，所定义的电场强度与电场力及试探电荷的电量无关；故B错误；C、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法，故C正确；D、将实验和逻辑推理和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略，故D错误；故选：C【点评】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．2．在一条笔直的公路上，有a、b、c三辆汽车，它们同时经过同一路标开始计时，此后的v﹣t图象如图所示，下列判断正确的是（）A．在t1时刻a、b速度大小相等，方向相反B．0～t1时间内，a、b间距离在减小C．0～t1时间内，a位于b、c前面D．t1时刻以后，b位于a、c前面【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】t=0时刻三车同时经过公路旁的同一个路标，根据速度大小关系分析三车之间距离如何变化．根据速度图象的“面积”表示位移，判断位移关系．【解答】解：A、根据图象可知，在t1时刻a、b速度大小相等、方向相同．故A错误．B、0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在t1时间内a车速度大于b的速度，a车在b车的前方，所以两车逐渐远离，距离在增大，故B错误；C、0～t1时间内，a的位移最大，所以a位于b、c前面，t1时刻以后的一段时间内，a位于b、c前面．故C正确，D错误．故选：C【点评】利用速度﹣﹣时间图象求从同一位置出发的解追及问题，主要是把握以下几点：①当两者速度相同时两者相距最远；②当两者速度时间图象与时间轴围成的面积相同时两者位移相同，即再次相遇；③当图象相交时两者速度相同．3．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连．平衡时细绳与竖直方向的夹角为37°，如图所示．已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，以下说法正确的是（）A．小球静止时弹簧的弹力大小为mgB．小球静止时细绳的拉力大小为mgC．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g【考点】牛顿第二定律．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度．【解答】解：A、小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：，细绳的拉力T=，故A错误，B正确．C、细线烧断的瞬间，弹簧的弹力不变，小球的合力大小等于细线的拉力，则加速度a=，故C、D错误．故选：B．【点评】本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键．4．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v﹣t图象如图乙所示，同v2=v1﹣at时人顶着杆沿水平地面运动的x﹣t图象如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法正确的是（）A．猴子在2s时的速度为0B．猴子在2s内做匀变速直线运动C．t=0时猴子的速度大小为8m/sD．猴子在2s内的加速度大小为4m/s2【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况．求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度．【解答】解：A、猴子在2s时竖直方向的速度为零，s﹣t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，所以猴子在2s时的速度为4m/s，故A错误；B、由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下．由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动．故B错误；C、s﹣t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，竖直方向分速度vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：v=．故C错误．D、v﹣t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：a=m/s2=4m/s2．故D正确．故选：D．【点评】解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况．5．如图所示，质量不同的甲乙两个小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（）A．两小球到达底端时速度大小相同B．两小球运动到底端的过程中重力做功相同C．两小球到达底端时动能相同D．两小球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率大于乙球重力做功的瞬时功率【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】根据动能定理比较两物块到达底端的动能，从而比较出速度的大小，根据重力与速度方向的关系，结合P=mgvcosα比较重力瞬时功率的大小．【解答】解：A、根据动能定理得，mgR=mv2，得v=，知两物块达到底端的速度大小相等，故A正确；B、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，都是R，但质量不同，故重力做功不同．故B错误．C、由Ek=，知速度大小相同，但质量不同，故两小球到达底端时动能不同，故C错误；D、在底端甲速度与重力垂直，重力的瞬时功率为0，一定小于乙重力瞬时功率．故D错误．故选：A【点评】动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式P=mgvcosα，注意α为力与速度方向的夹角．6．一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点现给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过后P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（）A．0 B．3mg C．2mg D．4mg【考点】向心力．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】小球在最高点时，由重力和轻绳的拉力的合力提供小球的向心力，根据牛顿第二定律求解绳子的拉力大小．【解答】解：小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有mg=m解得：v=，根据机械能守恒，在最高点N的速度为v′，则：根据向心力公式：T+mg=，联立得：T=3mg故选：B【点评】圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．常见问题，不难．7．如图虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带正电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．P点的电势高于Q点的电势B．该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小C．该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时小D．该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时小【考点】电场线．【分析】由于正电荷只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，电场力方向与电场强度方向相同，电势能变化可以通过电场力做功情况判断，电场线密的地方，电场场强大．【解答】解：A、正电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以正电荷从Q到P点的过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小，则电势也减小，故Q点电势大于P点电势，该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故A错误，B正确；C、电场线密的地方，电场场强大，根据图象可知P的场强大于Q的场强，所以该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时大．故C错误；D、正电荷从Q到P点的过程中，电场力做正功，动能增大，则P点动能大，故D错误；故选：B【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．8．如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与B的质量之比为（）A． B．C． D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对A、B整体和B物体分别受力分析，然后根据平衡条件列式后联立求解即可．【解答】解：对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F=μ2（m1+m2）g①再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=μ1N联立有：m2g=μ1F②联立①②解得：=故选：B【点评】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．9．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin（100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2：1．电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）A．原线圈中电流表的读数为1AB．原线圈中的输入功率为220WC．副线圈中电压表的读数为110VD．副线圈中输出交流电的周期为50s【考点】变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．【解答】解：A、由瞬时值的表达式可得，原线圈的电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈的电压为110V，再由输入功率和输出功率相等可得220I1=，所以原线圈的电流的大小为1A，所以A正确；B、由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为=220W，所以B错误；C、电压表的读数为电压的有效值，由A的分析可知，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V，所以C正确；D、变压器不会改变交流电的周期和频率，所以副线圈中输出交流电的周期为T==0.02s，所以D错误．故选：AC．【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．10．如图所示，在某一峡谷的两侧存在于水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A，B，C三处，不计空气阻力，A，C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（）A．落到A，B，C三处的石块落地速度方向相同B．落到A，B两处的石块落地速度方向相同C．落到B，C两处的石块落地速度大小可能相同D．落到C处的石块在空中运动的时间最长【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．【解答】解：A、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确．C、落在B点的石块竖直分速度比C点竖直分速度大，但是B点的水平分速度比C点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C正确．D、高度决定平抛运动的时间，可知落在B点的石块运动时间最长．故D错误．故选：BC．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．11．年6月20日上午，我国航天员王亚平在“天宫一号”上给全国中小学生上了一堂生动的物理课，并演示了测量物体质量的方法．假设“天宫一号”做的是匀速圆周运动，其运行周期为T1，轨道半径为r，线速度为v，地球自转周期为T2，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．航天员在“天宫一号”中不受任何力的作用B．“天宫一号”的向心加速度为C．每经过时间，“天宫一号”经过地面上同一位置的上空D．地球的质量为【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；向心力．【专题】人造卫星问题．【分析】明确航天员在空中做匀速圆周运动，根据圆周运动知识可求得向心加速度以及出现在同一位置的时间；根据万有引力充当向心力可求得地球的质量．【解答】解：A、航天员在“天宫一号”中做圆周运动，仍受到地球的吸引力作用；故A错误；B、向心加速度a==vω=；故B正确；C、要使天宫一号经过同一位置，则应使天宫一号转过的角度比地球自转角度多2π，则有：t=2π+解得：t=；故C错误；D、根据万有引力充当向心力可知：G=m，解得：M=；故D正确；故选：BD．【点评】根据万有引力提供圆周运动向心力这是经常采用的处理问题的方法，要注意明确对于天体的运动，解题的关键在于明确万有引力与向心力之间的关系；同时掌握圆周运动的规律应用．12．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等C．环从A处释放时，环的加速度为gD．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能【考点】运动的合成和分解；机械能守恒定律．【分析】环刚开始释放时，重物由静止开始加速．根据数学几何关系求出环到达B处时，重物上升的高度．对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，从而求出环在B处速度与重物的速度之比．环和重物组成的系统机械能是守恒的．【解答】解：A、根据几何关系有，环从A下滑至B点时，下降的高度为d，则重物上升的高度h=d﹣d=（﹣1）d，故A错误；B、环到达B处时，对环B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：v环cos45°=v物，所以有v环=v物，故B错误；C、从A处刚释放时，环只受重力，则其加速度为g，故C正确；D、环下滑过程中无摩擦力做功，故系统机械能守恒，即有环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D正确．故选：CD．【点评】解决本题的关键知道系统机械能守恒，知道环沿绳子方向的分速度的等于重物的速度．二、实验题（本大题共两小题，共16分）13．为了探究“加速度与力、质量的关系”，在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图甲所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B，实验后进行数据处理．（1）为了测量弹簧秤的劲度系数，小明做了如下实验：在弹簧秤下端挂一个50g的钩码时，指针示数为L1=3.50cm；挂两个50g钩码时，指针示数为L2=5.10cm，g取9.8m/s2，该弹簧秤的劲度系数为30.6N/m．（保留三位有效数字）（2）小明根据甲图的实验方案得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示，小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA小于mB（填“大于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μA大于μB（填“大于”“等于”或“小于”）．（3）（多选）对于甲图所示的实验方案，下列说法正确的是ABA．若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，可以使乙图中的图线过原点OB．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体C．实验中重物P的质量必须远小于物体的质量D．实验中弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）根据平衡条件及胡克定律列式即可求解；（2）根据a﹣F分别写出A和B加速度a与拉力F的函数表达式，然后再根据斜率和截距的概念即可求解；（3）该实验需要平衡摩擦力，选项C根据光滑轻质滑轮特点可知，绳子拉力始终等于弹簧秤读数，与重物P质量大小无直接关系，选项D对重物P列出加速度的表达式，然后讨论即可．【解答】解：（1）设弹簧秤原长为l，根据平衡条件及胡克定律可知：mg=k（L1﹣l）2mg=k（L2﹣l）解得：k=30.6N/m（2）设加速度大小为a，据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma，可得：a=根据a﹣F图象斜率绝对值k=可知，B的斜率大于A的斜率，即，所以mA＜mB；再根据纵轴截距大小等于μg可知，由于A的截距大于B的截距，所以μA＞μB．（3）A、若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，以平衡摩擦力，则a﹣F的图线过原点O，故A正确；B、实验要求应先接通电源后释放纸带，故B正确；C、由于动滑轮是轻质光滑的滑轮，所以绳子对物体的拉力一定等于弹簧秤的读数，与重物P质量大小无直接关系，所以C错误；对重物P析，当加速度为a时，应有mg﹣2F=ma，可得F=，所以只有当a=0时，F才等于，所以D错误；故选：AB故答案为：（1）30.6；（2）小于；大于；（3）AB【点评】应明确：①若滑轮是“轻质光滑”的，则滑轮两端绳子的拉力都相等；②涉及到图象问题，应根据相应的物理规律写出纵轴物理量与横轴物理量的表达式，然后再根据斜率与截距的概念即可求解．14．测定电源的电动势和内电阻的实验U﹣I如图1，回答下列问题：现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）E．电压表（0～15V）F．电流表（0～0.6A）G．电流（0～3A）（1）其中滑动变阻器应选B，电流表应选F．（填字母）（2）电路原理图（3）如图2是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω．【考点】测定电源的电动势和内阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的中间左右偏转最好．（2）根据选定的仪器分析，得出合理的电路图；（3）在U﹣I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．【解答】解：（1）电源电动势大约1.5V，电流最大为0.4A，故电流表选择F；因内阻较小，为了便于控制调节，滑动变阻器选择总阻值较小的B；（2）本实验采用伏安法测电动势和内电阻，由于电流表内阻与电源内阻较为接近；故电流表选用相对电源的外接法；（3）由U=E﹣Ir可知，图象的与纵坐标的交点表示电源的电动势，故E=1.5V；图象的斜率表示内电阻，r==1.0Ω；故答案为：（1）B，F（2）如图（3）1.5；1.0【点评】正确选择仪器是电学实验的经常考查的考点；在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的U﹣I图象结合数学知识分析出电动势及内阻．三、计算题（本题3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15．一物体做匀减速直线运动，在某段时间内通过的位移大小为x1，紧接着在相等的时间内叉通过的位移大小为x2，此时，物体仍然在运动．求再经过多少位移物体速度刚好减为零．【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动推论△x=aT2求出加速度，再根据中点时刻速度等于平均速度求出通过位移x1的末速度，根据位移速度公式即可求解．【解答】解：根据运动学公式得：解得：a=通过位移x1的末速度为设再经过位移x3，物体的速度刚好为零，则2a（x2+x3）=0﹣解得：答：再经过位移物体速度刚好减为零．【点评】本题主要考查了匀变速直线运动推论：△x=aT2及中点时刻速度等于平均速度的直接应用，难度适中．16．如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a（不计重力）从y轴的点M（0，L）沿x轴的正方向射入磁场中．要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场，经过匀强电场后从x轴上的P点（图中未画出）离开，则：（1）该粒子射入磁场的初速度v1；（2）求该粒子在电场中运动的时间t和OP的距离．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度．（2）粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律求出粒子的运动时间与OP间的距离．【解答】解：（1）粒子a竖直向下穿过OC，在磁场中轨迹圆心